Scheda CliMHab-Bio FINAL




Informazioni generali

Impact of autotrophic living beings on the climate of rocky planets

CliMHab-Bio

Progetto

R & D

RSN2

RSN3

Attività: In Itinere; Data inizio: 2021; Data fine: 2024

erica.bisesi erica.bisesi@inaf.it

Un noto regolatore del clima planetario è la copertura vegetativa. La vegetazione - e, più in generale, ogni organismo fotosintetico - può modificare l’albedo superficiale, essendo generalmente più scura della nuda superficie dei continenti. Stiamo applicando una versione innovativa di ESTM, inclusiva della vegetazione, allo studio della zona abitabile circumstellare (CHZ) e dell’abitabilità di pianeti rocciosi, compresi quelli scoperti con lo spettrografo CARMENES intorno alle vicine nane M. Stiamo studiando come tipologie competitive di vegetazione, cianobatteri e microalghe possano raggiungere la distribuzione d’equilibrio in funzione delle principali caratteristiche planetarie, estendendo così la CHZ oltre il suo margine esterno in seguito alla diminuzione dell'albedo superficiale.

    A well-known regulator of a planet’s climate is its vegetation. Vegetation - and, more generally, all photosynthetic organisms - can modify the planetary surface albedo, being usually darker than the bare surface of the continents. We are applying the newly developed, vegetation-switched-on version of ESTM to study the rocky planets’ circumstellar habitable zone and habitability, including those discovered around nearby M dwarfs with the CARMENES spectrograph. We are investigating how different and competing vegetation types, including cyanobacteria and microalgae, may reach the equilibrium distribution on a planet depending on its main properties, so extending the planet’s circumstellar habitable zone beyond its external border as a consequence of a decrease in surface albedo.

    Bioastronomia, Astrobiologia e Astrofisica di laboratorio


    Team Summary

    15. Personale INAF coinvolto
    Numero di partecipanti INAF al progetto: 7
    Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
    O.A. TRIESTE 4 0 0.40 0.40 0.40 0.60 0.60 0.60 0 0.00
    Totali 4 0 0.40 0.40 0.40 0.60 0.60 0.60 0 0.00
    16. Personale Associato INAF coinvolto
    Numero di partecipanti Associati INAF: 7
    # Struttura TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Extra
    1 INAF - O.A. Trieste 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
    2 IGG-CNR Pisa 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
    3 DIATI Politecnico Torino 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
    4 Dipartimento di Biologia, Università di Padova 0.10 0.10 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00
    5 CSIC-INTA Centro de Astrobiología 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
    6 Università di Trieste 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
    Totali 0.40 0.40 0.40 0.00 0.00 0.00 0.00

    Fondi a sostegno

    21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
    Certi 2022 Certi 2023 Certi 2024 Presunti 2022 Presunti 2023 Presunti 2024
    0 0 0 0 0 0

    Produzione scientifica e tecnologica

    22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
    # DOI Descrizione Azione
    1 10.1088/0004-637X/804/1/50 Titolo: MODELING THE SURFACE TEMPERATURE OF EARTH-LIKE PLANETS Autori:Giovanni Vladilo and Laura Silva and Giuseppe Murante and Luca Filippi and Antonello Provenzale Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2015
    2 10.1088/0004-637X/767/1/65 Titolo: THE HABITABLE ZONE OF EARTH-LIKE PLANETS WITH DIFFERENT LEVELS OF ATMOSPHERIC PRESSURE Autori:Giovanni Vladilo and Giuseppe Murante and Laura Silva and Antonello Provenzale and Gaia Ferri and G .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2013
    3 10.1093/mnras/stz3529 Titolo: Climate bistability of Earth-like exoplanets Autori:Giuseppe Murante and Antonello Provenzale and Giovanni Vladilo and Giuliano Taffoni and Laura Silva .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2019
    4 10.1017/S1473550416000215 Titolo: From climate models to planetary habitability: temperature constraints for complex life Autori:Laura Silva and Giovanni Vladilo and Patricia M. Schulte and Giuseppe Murante and Antonello Provenz .... Publisher:Cambridge University Press (CUP) Rivista: International Journal of Astrobiology Anno pubblicazione:2016
    5 10.1111/j.1365-2745.2009.01588.x Titolo: An idealized model for tree\^a€“grass coexistence in savannas: the role of life stage structure and fire disturbances Autori:Mara Baudena and Fabio D\^a€™Andrea and A. Provenzale Publisher:Wiley Rivista: Journal of Ecology Anno pubblicazione:2010
    6 https://doi.org/10.3402/tellusb.v65i0.17662 Titolo: Multiple equilibria on planet Dune: climate\textendashvegetation dynamics on a sandy planet Autori:Fabio Cresto Aleina and Mara Baudena and Fabio D\textquotesingleAndrea and Antonello Provenzale Publisher:Stockholm University Press Rivista: Tellus B: Chemical and Physical Meteorology Anno pubblicazione:2013
    7 10.1051/0004-6361/201935460 Titolo: The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs Autori:M. Zechmeister and S. Dreizler and I. Ribas and A. Reiners and J. A. Caballero and F. F. Bauer and .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2019
    8 10.1126/science.abd7645 Titolo: A nearby transiting rocky exoplanet that is suitable for atmospheric investigation Autori:T. Trifonov and J. A. Caballero and J. C. Morales and A. Seifahrt and I. Ribas and A. Reiners and J .... Publisher:American Association for the Advancement of Science (AAAS) Rivista: Science Anno pubblicazione:2021
    9 https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00182 Titolo: A New Remote Sensing-Based System for the Monitoring and Analysis of Growth and Gas Exchange Rates of Photosynthetic Microorganisms Under Simulated Non-Terrestrial Conditions Autori:Mariano Battistuzzi and Lorenzo Cocola and Bernardo Salasnich and M. Sergio Erculiani and Eleonora .... Publisher:Frontiers Media SA Rivista: Frontiers in Plant Science Anno pubblicazione:2020
    10 https://doi.org/10.1111/1462-2920.14774 Titolo: Life in the dark: far-red absorbing cyanobacteria extend photic zones deep into terrestrial caves Autori:Lars Behrendt and Erik L. Trampe and Nadia B. Nord and Jen Nguyen and Michael Kühl and Danijela Lo .... Publisher:Wiley Rivista: Environmental Microbiology Anno pubblicazione:2019



    Informazioni Pubbliche

    <p align="justify">Exoplanet astronomy; Exoplanet atmospheres; Extrasolar rocky planets; Habitable Planets; Habitable Zone; Astrobiology; Charney mechanism; Vegetation; Cyanobacteria; Computational astronomy; Computational methods.<br></p>

    <div align="justify"><font color="#000000">The research project is largely based on INAF personnel, mainly at OATS, with different external collaborations at other research institutes. Since the beginning, we have benefited from the collaboration with climatologists from the CNR-IGG, Pisa, and from the Polytechnic of Turin. Given the highly multidisciplinary topic, we recently started a collaboration also with the Department of Biology of the University of Padua and with the Astrobiology Center in Madrid. <br></font></div>

    <p align="justify">Astronomical Observatory of Trieste - INAF, Via G. Tiepolo 11, 34131 Trieste (Italy)<br><br>Padua University - Department of Biology, Viale G. Colombo 3, 35131 Padua (Italy)<br></p><p align="justify">Centro de Astrobiolog<span>í</span>a (<span>CAB, CSIC-INTA</span>) - <span class="LrzXr">Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, Ctra de Torrejón a Ajalvir, </span><span class="LrzXr">km 4, 28850 Torrejón de Ardoz (Spain)</span></p><p align="justify">Institute of Geosciences and Georesources (IGG) - CNR, Via G. Moruzzi 1, 56124 Pisa (Italy)<br><br><span class="VIiyi" lang="en"><span class="JLqJ4b ChMk0b" data-language-for-alternatives="en" data-language-to-translate-into="it" data-phrase-index="0" data-number-of-phrases="1"><span>Polytechnic of Turin</span></span></span>, C.so Duca degli Abruzzi 24, 10129 Turin (Italy)<br><span class="LrzXr"></span><span class="LrzXr"></span></p><p></p>


    15. Team members, Informazioni generali


    15. Personale INAF coinvolto

    # Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
    1 laura.silva laura.silva@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE Co-I X X X X X X X OK
    2 giuseppe.murante giuseppe.murante@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE Climate models, habitability, biological feedbacks, development of the ARTECS database, potential observability of rocky planets X X X X X X X OK
    3 michele.maris michele.maris@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE Biosignatures and refraction models, development of the ARTECS database X X X X X X X OK
    4 sergio.monai sergio.monai@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE ASTRONOMO PLASIM code development, support to modelling X X X X X X X OK
    5 stavro.ivanovski stavro.ivanovski@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE Star-planet interaction, exoplanets X X X X X X X OK
    6 paolo.simonetti paolo.simonetti@inaf.it O.A. TRIESTE N ASSEGNISTA Radiative transport in planetary atmospheres, models of planetary atmospheres X X X X X X X OK
    7 erica.bisesi erica.bisesi@inaf.it O.A. TRIESTE N ASSEGNISTA COORDINATOR, modelling climatology and vegetation, analysis of the ARTECS database, machine learning, climate models, biological feedbacks, potential observations of rocky planets X X X X X X X OK

    16. Personale Associato INAF coinvolto

    # Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
    1 giovanni.vladilo giovanni.vladilo@inaf.it INAF - O.A. Trieste Y ASSOCIATO QUIESCENTE Climate models, habitability, ESTM code development, development of the ARTECS database [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
    2 antonello.provenzale antonello.provenzale@cnr.it IGG-CNR Pisa Y DIRIGENTE DI RICERCA Climate models, exoatmospheres, habitability, carbon cycles [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
    3 jost.vonhardenberg jost.hardenberg@polito.it DIATI Politecnico Torino Y Professore ordinario Climate models [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
    4 nicoletta.larocca nicoletta.larocca@unipd.it Dipartimento di Biologia, Università di Padova Y PROFESSORE ASSOCIATO Biosignatures, cyanobacteria and microalgae, laboratory experiments on biological markers [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
    5 mariano.battistuzzi mariano.battistuzzi@unipd.it Dipartimento di Biologia, Università di Padova N ASSEGNISTA Biosignatures, cyanobacteria and microalgae, laboratory experiments on biological markers [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
    6 josé.caballero caballero@cab.inta-csic.es CSIC-INTA Centro de Astrobiología Y RICERCATORE Observations of rocky planets [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
    7 lorenzo.biasiotti lorenzo.biasiotti@inaf.it Università di Trieste N DOTTORANDO Exoatmospheres' modeling [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

    21. Fondi a Sostegno Iniziativa

    The project benefits of no funding.


    Tabella fondi:

    # Provenienza Certi 2022 (k€) Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Presun. 2022 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)


    Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
    # Provenienza Fondi 2022 (€) Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€)